

这颗蓝色星球正在变得——字面意义上的——绿色。自20世纪80年代以来,卫星图像显示,全球的植被覆盖率每十年增长2.3%。
一项新研究于2月11日发表在《自然-可持续性》(Nature Sustainability)杂志上,有助于解释这一现象。一个主要驱动因素是人类燃烧化石燃料带来的“施肥效应”。随着大气中二氧化碳的增加,光合作用得到促进——只要水分、光照和养分不构成限制。当植物吸收更多气体时,它们会生产更多食物并长出新叶。
但研究人员也发现了导致颜色变化的原因:种植了更多的农作物和树木。中国和印度这两个地球上人口最多的国家,自2000年以来贡献了约三分之一的绿化面积,主要是以森林和农田的形式。

在这篇最新的论文中,波士顿大学的科学家们对这一绿化趋势进行了更深入的研究。他们使用了美国宇航局(NASA)的“中分辨率成像光谱仪”(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)即MODIS的数据,该仪器利用先进的卫星技术,几乎每天记录地球表面的情况。在2000年至2017年的图像中,研究人员观察了植被覆盖区域的绿度变化,以及其下方的土地利用情况——包括农田、森林和草地。
卫星数据显示,全球有三分之一的植被区域正在变绿,只有5%在变黄。“在许多地区,人类的土地利用管理比气候变化和二氧化碳施肥等间接因素更为重要,”研究的首席作者Chi Chen表示。“中国和印度这两个发展中国家,对叶面积的增加贡献最大。”根据这项研究,这两个国家相对于其植被覆盖面积而言,贡献的绿化量比其他国家都要多。
尽管全球植被覆盖面积中只有6.6%在中国,但中国却贡献了全球绿化增加量的25%。研究发现,中国的大部分绿化发生在森林中,农田也做出了贡献。自21世纪初以来,中国实施了大规模项目来保护和恢复其林地。
在印度,农田占绿化面积的82%。两国粮食产量均有所增加,化肥的使用和灌溉帮助农民在相同面积上收获更多。
“二氧化碳施肥和气候变化仍然很重要,”Chen说。大气中额外的二氧化碳仍然是他和他的团队研究的17年期间绿度变化的大部分原因。然而,研究表明,我们对森林和农田的管理方式比以往认为的具有更大的影响。
这些发现可能会使科学家们在利用计算机模型研究地球时感到困惑。Chen说,虽然二氧化碳施肥相对容易用方程表示,“但人类的土地利用是随机的,难以预测。”
地球将继续绿化多久尚不清楚,但有迹象表明这种情况不会持续下去。事实上,一项近期研究发现,随着地球变暖和土壤干旱,植物将缺乏水分,导致植物生长下降。
“不同碳通量之间的竞争很难了解,”Chen说。但他关于人类土地利用重要性的发现,为科学家们未来的工作提供了一个“聚焦的方向”。